Сибирские учёные вывели сорт табака с минимальным содержанием никотина

Впервые в истории науки учёным Института цитологии и генетики Сибирского отделения РАН (ИЦиГ СО РАН) удалось добиться уменьшения содержания никотина в табачных растениях в несколько раз. Этот научный прорыв открывает новые перспективы для сельского хозяйства и фармацевтической промышленности.

Источник изображения сгенерировано нейросетью DALL•Е 3

Учёные подчеркивают, что задача получения табачных растений с пониженным содержанием никотина ставилась перед многими научными группами по всему миру. Однако сложность заключалась в том, что синтез молекулы никотина контролировался сразу тремя семействами генов, что затрудняло процесс редактирования генома. Используя метод мультиплексного редактирования генома, ученые ИЦиГ СО РАН разработали генетически стабильные линии табачных растений с выключенными генами, контролирующими синтез никотина. Патент на «способ получения нетрансгенных мутантных растений табака со сниженным содержанием никотина» был получен учёными 24 января.

По словам Софьи Герасимовой, старшего научного сотрудника института, работа открыла новые горизонты в области генетической модификации культурных растений. Выключение определенных генов привело к различным результатам, но в итоге позволило учёным получить патенты на два наиболее перспективных способа уменьшения содержания никотина в табаке. Первый способ позволяет уменьшить содержание никотина в растениях вдвое, при этом они даже становятся немного крупнее исходных, второй же способ позволяет снизить содержание никотина в пять и более раз.

«Способ получения нетрансгенных мутантных растений табака со сниженным содержанием никотина путем нокаута генов семейства путресцин-N-метилтрансферазы (РМТ) позволяет в поколениях от самоопыления получать нетрансгенные стабильные мутантные линии табака со сниженным содержанием никотина.» На изображении показана рекомбинантная плазмидная ДНК рМТ (размером 9265 п.н.), обеспечивающая мутагенез.
Источник изображения ИЦиГ СО РАН

Нина Костина, научный сотрудник ИЦиГ СО РАН, отметила, что эти результаты имеют важное значение не только для науки, но и имеют практическое применение. Созданные линии растений могут послужить основой для создания сортов табака с пониженным содержанием никотина, что, безусловно, не останется незамеченным среди курильщиков. Полученные растения могут использоваться в производстве рекомбинантных белков, где высокое содержание никотина и подобных алкалоидов нежелательно. Благодаря возможности избавления от трансгенности в последующих поколениях от самоопыления, этот метод упрощает процесс использования табака в промышленности. Кроме того, такой табак может использоваться как биореактор для накопления полезных веществ или как кормовая база для разведения насекомых, что открывает новые перспективы для научных исследований и сельского хозяйства.

По сравнению с известными методами, такими как РНК-интерференция, новый способ обладает значительными преимуществами. РНК-интерференция, хотя и позволяет снизить содержание никотина, но обладает недостатками, такими как получение регенерантов с очень широким спектром содержания никотина и нестабильностью супрессии. Разработка российских учёных позволяет получать генетически стабильные линии растений табака со сниженным содержанием никотина.

Ранее www1.ru рассказывал о другом интересном изобретении российских учёных - вине для похудения. Учёным Российского биотехнологического университета удалось получить продукт, сохраняющий аромат, вкус и крепкость вина, который, при этом, обогатили биодобавками, для положительного эффекта на организм.